Clase 03

HIDROLOGÍA

ESTADÍSTICA BÁSICA

ESTADISTÍCA E HIDROLOGÍA

INGENIERÍA

INGENIERÍA CIVIL

2014 - I

ING CIP MANUEL CASAS VILLALOBOS

ESTUDIO HIDROLÓGICO

FACULTAD DE INGENIERÍA ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL

HIDROLOGÍA

ESTADÍSTICA E HIDROLOGÍA

ING.CIP MANUEL CASAS VILLALOBOS

2014

mailto:[email protected]




OBJETIVOS

1. Comprender los áreas de aplicación de la Estadística dentro de los Proyectos de Ingeniería.

2. Comprender el pensamiento estadístico.

3. Identificar las etapas de la investigación científica.

4. Definir las etapas del trabajo estadístico.

5. Identificar los diversos tipos de datos.

6. Diferenciar entre población y muestra.

7. Distinguir parámetro y estimador.

8. Diferenciar : estadística descriptiva ; inferencia estadística.

Al finalizar el alumno será capaz de:

3 ING.CIP MANUEL CASAS VILLALOBOS

“El pensamiento estadístico algún día será tan necesario

para la ciudadanía como la capacidad de leer y escribir...”

H. G. Wells hace mas de 100 años

HIDROLOGÍA

CONTENIDO

1. Situaciones en las que se utiliza la Estadística

2. El Pensamiento Estadístico.

3. Investigación científica.

4. Estructura de un proyecto de investigación.

5. Partes de un informe final de investigación.

6. Concepto de Estadística.

7. ¿Qué son datos ?

8. ¿Qué tipos de datos existen ?

9. ¿Qué se puede hacer con los datos?

10. Población y muestra.

11. Parámetro y estimador.

12. Estadística descriptiva e inferencia.

13. Aplicación

4 ING.CIP MANUEL CASAS VILLALOBOS HIDROLOGÍA

1 Situaciones en las que se utiliza la Estadística

Varias veces durante el día un meteorólogo del SENAMHI

mide la temperatura de una región o ambiente físico.

Un investigador examina los efectos de un agente químico

en la contaminación de un rio, semanas después de

inyectado el agente químico a la corriente, el investigador

realiza una intervención para extraer y evaluar los daños

colaterales.

El Ingeniero registra el tiempo de recuperación de los

niveles de la napa freática de las aguas subterráneas.

El Ingeniero evalúa la variación de los niveles de las aguas

superficiales.


2 El Pensamiento Estadístico

El profesional en la gestión recursos hidráulicos debe de

preocuparse permanentemente en registrar información sobre

las características que le permitan conocer los factores que

inciden en la variabilidad de los recursos y así estar en

condiciones de implementar acciones dirigidas a mejorar la

calidad del servicio que ofrece.

La implementación del pensamiento estadístico tiene tres fases:

Identificar los factores de variabilidad.

Conocer (o medir) la variabilidad.

Manejar (o controlar) la variabilidad


3 La Investigación Científica

3.1 ¿Qué es la investigación científica?

Es la búsqueda sistematizada y objetiva de nuevos

conocimientos.

Investigar

Es un proceso continuo de buscar, revisar,

evaluar, indagar , recopilar , formular ,etc.

El Método Científico

Comprende realizar la investigación en forma:

sistematizada y objetiva,

organizada y coherente.


A. Planificación:

Es la Elaboración del proyecto.

Abarca una descripción detallada y fundamentada de cada

una de las actividades a desarrollarse en la investigación.

B. Ejecución:

Es la etapa en la cual se lleva a cabo al investigación.

Es la Recolección de datos, análisis e interpretación.

C. Informe

Es un documento escrito o digital donde se presentan los

hallazgos encontrados.

3.2 Etapas de la Investigación Científica


4 Estructura de un Proyecto de Investigación Hidrológico

4.1 Definición del problema

A. Título

B. Antecedentes:

Se refiere al nivel actual de conocimientos.

La investigación que se planea realizar debe

contribuir a elevar el conocimiento que la

humanidad tenga de este tema.

Si no se conocen los antecedentes, es probable

que repita una investigación anterior.

Existen antecedentes teóricos (marco teórico) y

antecedentes empíricos (resultados).


4.1 Definición del Problema

C. Objetivos:

Enunciado de los logros alcanzables y evaluables en el estudio.

a.- ¿Cómo voy a identificar las variables?

b.- ¿Cómo voy a medir esas variables?

c.- ¿Qué técnica estadística se utilizará?

D. Hipótesis:

Enunciado de la relación de la relación entre 2 o más variables.

4.2 Tipo de Estudio

Casos y controles.

Recomendación: al escribir el título, el problema,

objetivos y las hipótesis, se debe referir a lo mismo.


4.3 Definición del alcance del Estudio

¿Qué ámbito abarca el estudio?.

Definir el alcance físico, temporal, social, etc.

4.4 Diseño Estadístico de la Muestra

A) Tamaño de la muestra

B) Procedimiento de selección

4.5 Definición de Variables y Escalas de Medición

Depende de los objetivos y las hipótesis.

4.6 Recolección de Datos

Fuentes primarias y secundarias.

Diseñar cuestionario y fichas de observación.

11

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4.7 Procesamiento de la Información

Definir con anticipación los análisis estadísticos que se van a realizar y entre que variables: regresión, hipótesis, entre otros.

4.8 Recursos y Presupuesto de Investigación

¿Qué recursos personales y de materiales se requieren? ¿Cuales son los costos para llevar a cabo la investigación? ¿Cómo se desembolsará (mes a mes) estos gastos? ¿Cómo se financiará?

4.9 Cronograma

Con ayuda de un Diagrama Gantt o un PERT, para

visualizar las diferentes etapas.

4.10 Referencias Bibliográficas


5.1 Introducción:

Título,

Antecedentes, Objetivos,

Hipótesis

5.2 Materiales y métodos

5.3 Resultados analíticos:

Fundamentar diferencias evidenciadas

5.4 Discusión de resultados

5.5 Conclusiones:

En relación con los objetivos de la investigación

5 Partes de un Informe Final de Investigación Hidrológica


Es una ciencia que

comprende diversas

técnicas para :

RECOLECTAR

ORGANIZAR

ANALIZAR

INTERPRETAR

DATOS

6 ¿Qué es Estadística ?

PROCESO ESTADÍSTICO


PLANILLA DE INFORMACIÓN

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PRECIPITACION TOTAL MENSUAL (mm)(HISTORICA)

Estación : PILLONES Latitud : 15 59'

Cuenca : COLCA Longitud : 71 13'

Río : COLCA Elevación : 4360 msnm

Area de Captación : Fuente : SENAMHI

AÑO ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC TOTAL

1963 0.0 75.5

1964 39.7 85.8 94.4 36.2 3.2 0.0 0.0 2.5 0.0 0.0 38.1 48.5 348.4

1965 131.9 81.9 39.9 8.9 -1.0 0.0 0.0 0.0 13.0 1.3 5.3 45.6

1966 88.4 71.2 18.1 2.1 58.6 0.0 0.0 0.0 0.5 37.1 28.0 39.0 343.0

1967 85.4 150.9 104.0 48.6 14.7 0.0 86.8 0.0 61.7 13.8 1.5 5.5 572.9

1968 113.9 71.8 156.8 3.1 3.1 7.5 3.3 1.2 0.0 41.1 157.1 22.2 581.1

1969 314.3 202.6 58.1 18.0 0.0 0.9 0.0 0.0 14.8 4.8 35.4 36.1 685.0

1970 136.8 107.2 160.9 13.5 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 11.1 0.0 27.1 456.6

1971 115.0 144.1 236.3 10.1 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 16.6 44.0 566.1

1972 83.1 31.2 105.4 11.8 0.0 1.5 0.0 0.0 21.1 13.1 0.0 56.2 323.4

1973 105.7 107.7 91.9 39.1 0.0 0.0 3.6 0.0 13.8 0.0 3.3 8.5 373.6

1974 35.2 67.1 2.2 1.3 0.0 0.0 0.0 40.0 0.0 0.0 0.0 12.1 157.9

1975 66.4 134.0 61.5 16.4 11.9 0.0 0.0 0.0 0.0 3.8 0.0 120.8 414.8

1976 110.8 49.8 64.6 13.1 10.4 0.0 5.7 5.9 36.5 0.0 0.0 36.7 333.5

1977 49.0 130.5 81.8 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 1.5 17.5 59.7 59.9 399.9

1978 118.8 5.0 43.7 52.4 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 8.7 63.2 27.0 318.8

1979 35.2 14.4 84.8 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 4.5 36.8 175.7

1980 43.3 34.8 69.2 0.0 0.7 0.0 2.4 0.0 14.2 80.5 0.5 37.2 282.8

1981 124.6 184.7 57.7 51.6 0.5 0.0 0.0 22.8 1.0 0.0 12.4 103.4 558.7

1982 65.3 55.7 63.9 11.6 0.0 0.0 0.0 0.0 15.9 35.8 63.5 20.1 331.8

1983 2.0 20.5 53.8 22.3 3.6 4.4 0.0 0.0 9.9 4.1 0.0 38.8 159.4

1984 136.6 138.8 173.7 11.7 0.0 34.0 0.0 0.0 0.0 44.2 77.7 45.8 662.5

1985 24.5 156.6 83.6 60.7 3.5 9.7 0.0 0.0 4.2 0.0 62.9 79.4 485.1

1986 111.6 116.3 72.2 26.6 6.0 0.0 1.7 5.3 0.0 0.0 16.1 129.3 485.1

1987 107.7 24.9 12.6 0.0 0.0 6.1 9.5 0.0 4.0 16.6 11.0 0.7 193.1

1988 210.2 40.4 75.0 64.6 28.3 0.0 0.0 0.0 0.0 5.2 0.0 22.8 446.5

1989 84.4 96.5 79.0 31.0 3.3 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 17.0 5.8 317.0

1990 91.2 18.6 74.3 6.7 7.5 29.0 0.0 4.1 0.0 11.2 72.6 81.7 396.9

1991 52.3 178.3 8.9 0.0 43.7 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 51.8

1992 20.8 23.3 1.5 4.7 0.0 0.0 2.0 9.6 0.0 9.0 13.8 91.3 176.0

1993 243.5 38.2 126.6 23.4 3.9 2.1 1.8 29.1 0.0 16.7 44.6 163.9 693.8

1994 178.1 227.3 52.9 49.4 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 10.5 43.4 561.6

1995 69.3 43.2 125.2 9.1 15.6 0.0 0.0 0.0 3.0 2.3 23.8 42.4 333.9

1996 57.6 108.6 60.0 28.4 10.7 0.0 0.0 4.4 0.0 0.6 9.1 65.2 344.6

1997 85.5 157.1 75.2 2.9 5.6 0.0 0.2 11.6 35.1 14.9 26.2 39.2 453.5

1998 122.6 55.7 18.6 4.9 0.0 1.9 0.0 0.0 1.2 38.9 50.2 50.2 344.2

1999 39.8 184.0 176.4 75.4 0.0 0.1 0.0 0.0 14.7 47.4 1.1 38.4 577.3

2000 38.4 129.8 109.6 1.6 1.3 0.7 0.0 0.0 0.5 13.6 2.4 51.3 349.2

HIDROLOGÍA

Es el registro de características (observación, medición, conteo)

a una unidad elemental (o de análisis).

¿Qué es la RECOLECCIÓN de datos ?


¿Qué es la ORGANIZACIÓN de datos ?

Es el ordenamiento para una mejor comprensión y facilitar

sus análisis. (tablas, gráficos y figuras)

Los datos sin organizar se llaman datos incompatibles,

inconsistentes, innecesarios y son de muy poca utilidad.

HIDROLOGÍA

0

2

4

6

8

10

12

30-34 35-39 40-44 45-49

Diagrama Circular

Diagrama de Barras

PTM (mm) N° de Días

30 - 34

35 - 39

40 - 44

45 - 49

6

12

8

2

Tabla de Distribución


Es el cálculo de las MEDIDAS REPRESENTATIVAS

(o de resumen) tales como promedios, medidas de

variabilidad y medidas de la forma de la distribución.

También se analizan datos cuando se establecen

relaciones entre ellos (regresión y correlación).

¿Qué es el ANALISIS de datos ?


¿Qué es la INTERPRETACIÓN de datos ?

Es darle un sentido práctico y/o utilidad a los resultados

obtenidos en el análisis.

HIDROLOGÍA

Son los registros de una característica hidrometeorológica.

Si un DATO es de útilidad para tomar decisiones se convierte en

INFORMACIÓN.

7 ¿Qué son DATOS ?

TEMPERATURA

PRECIPITACIÓN

DESCARGAS

TIEMPO

SEDIMENTOS

27.6

37.5

5

38

46

°C

mm

m3/seg

Mes

Ton/día

Características Datos Unidad de

medida


Proporcionan la evidencia imprescindible en un estudio de

investigación.

Permiten medir el desempeño en el proceso de producción de un

bien o servicio.

Ayudan a la formulación de cursos alternativos de acción en un

proceso de toma de decisiones.

Satisfacen nuestra curiosidad innata.

Los datos ayudan a los ingenieros responsables a tomar

decisiones , hacer suposiciones coherentes acerca de las

CAUSAS y, por tanto, de los EFECTOS probables de ciertas

características en situaciones dadas.

¿Por qué necesitamos recolectar datos?


DATOS

HIDROLOGICOS

VARIABLES CONSTANTES

CUANTITATIVAS CUALITATIVAS

DISCRETAS CONTINUAS


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